ZRÍNYI MIKLÓS NEMZETVÉDELMI EGYETEM Katonai Műszaki Doktori Iskola. Prof. Dr. Solymosi József ny. mk. ezds., a hadtudomány doktora:

Átírás

1 ZRÍNYI MIKLÓS NEMZETVÉDELMI EGYETEM Katonai Műszaki Doktori Iskola Prof. Dr. Solymosi József ny. mk. ezds., a hadtudomány doktora: Nukleáris biztonság A tömegpusztító fegyverek non-proliferációja Phd. I. előadás: 21., 29. kérdés Budapest, november 30.

2 Az előadás vázlata NUKLEÁRIS BIZTONSÁG (21. kérdés) ELŐZMÉNYEK: USA nukleáris fegyverkezése Szovjetunió nukleáris fegyverkezése Az 1-, 2- és a 3-fázisú atombomba; Kísérleti atomrobbantások Nukleáris arzenál Nonproliferációs rendszer NUKLEÁRIS LÉTESÍTMÉNYEK KATONAI TERROR- FENYEGETETTSÉGE KORUNK LEGÚJABB KIHÍVÁSA: CBRN fenyegetettség (29. kérdés)

3 Atomenergia a köztudatban

4 ELŐZMÉNYEK - USA Einstein Szilárd-levél augusztus 2-n Franklin D. Roosevelt Elnöknek A Manhattan terv (Manhattan Project). Robert Oppenheimer vezetésvel A marslakók Talán magyarul is folytathatjuk a tárgyalást (Groves tábornok, Oppenheimer nélkül) Truman elnök a terv résztvevői ellenzése dacára döntött az új fegyver éles bevetéséről Japán ellen, augusztus 6-án Hirosima és 9- én Nagaszaki felett sor is került. Az előbbi egy urán-, az utóbbi egy plutóniumbomba volt.

5 ELŐZMÉNYEK - Szovjetunió Kurcsatov Hariton Klaus Fux(!) (+ a Felderítés) "... наша первая атомная бомба - копия американской" UTÁNZAT! Ю.Б. Харитон - "Красная Звезда 11 августа 1992года. GYORSAN KELLETT A SIKER BERIJA ELVTÁRSNAK!...это был самый быстрый и надежный способ показать, что у нас тоже есть ядерное оружие. Более эффективные конструкции, которые нам виделись, могли подождать. Упоминание о более "эффективных конструкциях" подтверждается рядом документов конца 40-х годов. Так, в письме, направленном в июне Л.П. Берии, (NEM Roosevelt Elnöknek, NEM Sztálinnak, hanem Berijának írták a levelet!!!) подписанном И.В. Курчатовым и Б.Л. Ванниковым, сообщалось о состоянии работ по РДС-1. Нельзя исключить, что обстоятельность подготовки обуславливалась, в какойто мере, боязнью за возможные неприятные последствия в случае допущения ошибок и промахов FÉLELEM! (2010. november SJ) Augusztus 29: Szemipalatyinszk РДС - 1

6 Az atomok felépítése

7 IZOTÓPOK

8 Kémiai kötés: elektronhéj

9 AZ ATOMMAGOK KÖTÉSI ENERGIÁJA A tömegdfektus Einstein: E = m x c 2

10 Az atommagok tömege

11 Az egy nukleonra eső fajlagos kötési energia

12 MAGHASADÁS (Otto Hahn és Fritz Strassmann 1939): 235 U n U 3n Kr Ba A maghasadáskor felszabaduló energia mintegy 200 MeV A természetes uránnak csak 0.71%-a 235-ös izotóp, a többi 238-as Az atomerőműnek 2-4%-os kell, a fegyvergyártáshoz meg 90%.

13 A 235-U hasadvány-termékei: a kumulatív hasadási hozam Hozam Tömegszám

14 LÁNCREAKCIÓ k - sokszorozási tényező: k szekunder neutronok száma primer neutronok száma

15 MAGEGYESÜLÉS-FÚZIÓ Trícium Hélium Fúzió Deutérium neutron

16 Nukleáris fegyverek típusai I. A robbanás mechanizmusa szerint: Egyfázisú (Maghasadás) Kétfázisú (Maghasadás Magegyesülés) Háromfázisú (Maghasadás Magegyesülés Maghasadás)

17 EGYFÁZISÚ ATOMBOMBA PUSKA TÍPUS (GUN-TYPE) LITTLE BOY 235 U Hasadóanyag Detonátor Normál töltet

18 LITTLE BOY HIROSIMA 20 KT

19 EGYFÁZISÚ ATOMBOMBA IMPLÓZIÓS TÍPUS FAT MAN 239 Pu 238 U Plutónium Normál töltet Neutron forrás

20

21 FAT MAN NAGASAKI-20 KT

22 MAGEGYESÜLÉS-FÚZIÓ Trícium Hélium Fúzió Deutérium neutron

23 A KÉTFÁZISÚ ATOMBOMBA A TELLER-ULAM HIDROGÉN BOMBA MIKE 10.4 MT Robbanó szer Be 239 Pu 238 U Polisztirol Foton abszorber Tokozás (Al) Pb burok 238 U kapszula 6 Litium deuterid Plutónium dugó I. fázis II. fázis

24 A HÁROMFÁZISÚ ATOMBOMBA Berillium neutron reflektor 238 U neutron reflektor és forrás Fázis III Fúziós anyag Fázis I. Fázis II 238 U neutron forrás Sztirofóm Lítium- deuterid 238 U

25 Nukleáris robbantások Ország Összes USA ,030 Oroszország /Szovjetúnió Egyesült Királyság Franciaország Kína India Pakistan Összesen , Mt 286 Mt

26 Kísérleti atomrobbantások száma között, évenkénti bontásban (letöltés: )

27 Nukleáris arzenál Ország USA 2 2,280 32,400 28,100 23,500 14,000 10,500 Oroszország /Szovjetúnió Egyesült Királyság ,300 23,500 44,000 28,000 20, Franciaország Kína Összesen 2 2,490 39,047 52,323 68,585 43,200 31,535

28 Nukleáris biztonság Kölcsönös elrettentés fegyverkezési hajsza Nemzetközi egyezmények Atomsorompó Egyezmény (NPT) 1968 Teljeskörű Atomcsend Egyezmény (CTBT) 1996 Kiegészítő Jegyzőkönyv 1997 Nemzetközi mérőhálózat kiépítése szeizmikus, hidroakusztikus, infrahang, radioanalitikai mérőmódszereket egyesítő rendszer

29 A nonproliferációs rendszer Nagyhatalmak: Nem adják át a fegyvert Átadják a békés célú technológiát Leszerelik a nukleáris arzenált Többiek: Nem fejlesztenek, vásárolnak saját fegyvert Alávetik magukat a NAÜ ellenőrzésének: Nyilvántartás, leltár ellenőrzése Export ellenőrzési rendszer: önkéntes, lukacsos

30 A rendszer eredményei 2000-tól határozatlan idejű az Atomsorompó szerződés 1960-ban 23 államban volt program, ma csak 8(?)-nak van atomfegyvere és 2 törekszik rá A Kiegészítő jegyzőkönyv hatékony ellenőrzést tesz lehetővé Váratlan ellenőrzés bárhol Mintavétel a tevékenység felderítésére A szovjet utódállamok lemondtak az atomfegyverekről Líbia felfedte programját Megkezdődött a leszerelés az atomhatalmaknál Békés célú alkalmazások Részleges és teljes atomcsend egyezmények USA - Oroszország START szerződés: újabb 30% csökkentés!!!

31 Nem teljeskörű A rendszer hibái Nem zár ki bizonyos technológiákat: Urán dúsítás, plutónium előállítás reaktorokban Fekete piac működhet (Khan hálózata, centrifuga kereskedelem) Észak Korea programja, atomkísérlete Irán, Líbia titkos programjai Megengedő, elnéző (India, Pakisztán, Izrael/?/)

32 A rendszer fejlesztése Kötelező legyen a Kiegészítő jegyzőkönyv: Váratlan ellenőrzés bárhol Mintavétel a tevékenység felderítésére Nemzetközileg ellenőrzött üzemanyag ciklus: Urán készletezés Dúsítás Újrafeldolgozás Végleges elhelyezés

33 A nukleáris terrorizmus Atomfegyver lehetséges alkalmazása: állam terrorszervezet Nukleáris létesítmény megtámadása NATO Prágai csúcsértekezlete 2002: Az ABC helyett: CBRN Radiológiai fegyver: hatása: kontamináció Nukleáris Terrorizmussal Kapcsolatos Cselekmények Betiltására Vonatkozó Nemzetközi Egyezmény 2005

34 Az atomfegyver elterjedése és lehetséges alkalmazása ENSZ: Észak-Korea tiltott nukleáris technológiát exportált exportált lator országoknak: Irán, Szíria és Mianmar. ( SJ)

35 Észak-Korea tiltott nukleáris technológiát exportált ENSZ: Észak-Korea tiltott nukleáris technológiát exportált: Irán, Szíria és Mianmar annak_is?source=hirkereso ( SJ) A fél éve kiadott jelentést a héten hozták nyilvánosságra. Miért? A nemzetközi közösség szakértői jelentése szerint Észak-Korea tiltott nukleáris és ballisztikus rakéta technológiát exportált lator országoknak. Az ENSZ jelentés szerint olyan országok kapták a fegyvertechnológiát, mint: Irán, Szíria és Mianmar. Kreatív fegyverkereskedelem: offshore cégekkel, informális tranzakciókkal, pénzfutárokkal és barter megállapodásokkal kerülik meg az ENSZ szankciókat, légi úton terjeszti a nagy értékű és érzékeny fegyverrendszereit, a technikát részekben szállítják és kiöregedett, leselejtezett áruként tüntetik föl, amit a célország összeszerelő üzemeiben azonban Phenjan szakemberei és mérnökei segítségével a különböző darabokból újra összeraknak.

36 NUKLEÁRIS LÉTESÍTMÉNYEK KATONAI TERROR-FENYEGETETTSÉGE A nukleáris létesítmények mint potenciális terrorista célpontok: Nem nukleáris fegyver, de veszélyes ipari létesítmény A radioaktív izotópok pedig veszélyes közúti szállítmányok Misztikus: pánikkeltésre kiváló A kritikus infrastruktúra jelentős összetevője energia szektor Csábító célpontok, de: PUHA VAGY KEMÉNY CÉLPONTOK?

37 EGY HAZAI NUKLEÁRIS LÉTESÍTMÉNY ÉRTÉKELÉSE 1. Repülőeszköz támadása esetére 2. Földi terrorista csoport támadása esetére 3. Földi támadás a Duna felől esetére 4. Az atomerőmű zömmel saját erőforrásaival képes megvalósítani a biztonságnövelő intézkedéseket és beruházásokat 5. Együttműködésre van szükség

38 Összegezett értékelés A nukleáris létesítmények CSÁBÍTÓ, DE NEM PUHA TERRORISTA CÉLPONTOK! A hatékony védekezés csak szoros együttműködésben valósítható meg A NUKLEÁRIS BIZTONSÁG ALAPELEME AZ ISMERETEK ELSAJÁTÍTÁSA: Az atomerőmű NEM egyenlő atombomba! Paks NEM egyenlő Csernobil! Sugárvédelmi ismeretek fontossága: Kontamináció NEM egyenlő sugárfertőzés Kolontár NEM egyenlő sugárveszély

39 Épülő új blokkok a világban Végh János (AEKI) 39

40 Tervezett új blokkok az USAban 32 40

41 Az összhang megteremtése Nukleáris létesítmények biztonsága Nukleáris és radioaktív anyagok, technológiák nyilvántartása és ellenőrzése Nukleáris és radioaktív anyagok biztonsága Nukleáris védettség 41

42 Biztonsági alapvetés Egy új reaktorblokk létesítésének nukleáris biztonsági alapvetése Források: NAÜ Safety Fundamentals Biztonsági Konvenció Atv, NBSZ Nemzetközi jó gyakorlat (WENRA, EUR) 11 elv a nukleáris biztonság garanciáira 42

43 Tervezési alapelvek Állami szinten Elkötelezettség a non-proliferációs politika mellett Nemzeti jogi szabályozás (beleértve a szankciókat) és intézményrendszer létrehozása Létesítményi szinten Nukleáris és radiológiai fegyverek előállításának megnehezítése Nukleáris létesítmény telephelyén használt nukleáris és radioaktív anyagok és tevékenységek ellenőrizhetőségének biztosítása Proliferáció-állóság szempontjainak érvényesítése a nukleáris létesítmények, az azokhoz szükséges anyagok, berendezések és technológiák importja esetén. Ellenőrizhetőség biztosítása az importot követően 43

44 Proliferáció-állóság Megelőzze, felismerje és elhárítsa (1) a nukleáris és radioaktív anyagok nyílt vagy álcázott eltérítését; (2) a létesítménnyel, illetve annak technológiai folyamataival és berendezéseivel történő rejtett visszaélést; (3) a nukleáris és radioaktív anyagok előállítását célzó rejtett folyamatokat, valamint az anyagok és berendezések engedélyezettől eltérő használatát a létesítmény telephelyén, valamint a nukleáris és radioaktív anyagok alkalmazása, tárolása és szállítása során. 44

45 Nukleáris védettség (nuclear security) Nukleáris védettség: azon tevékenységek, eszközök és eljárások összessége, amelyek a nukleáris és más radioaktív anyagokkal és létesítményekkel kapcsolatos lopás, szabotázs, jogosulatlan hozzáférés, engedélynélküli tevékenységek és más jogellenes cselekmények megelőzésére, észlelésére és elhárítására irányulnak; 45

46 Fizikai védelem (physical protection) Fizikai védelem: azon eljárások, eszközök és tevékenységek összessége, amely a nukleáris védettség részeként a nukleáris létesítményekkel, valamint nukleáris és más radioaktív anyagokkal szemben irányuló konkrét cselekmény (lopás, szabotázs) megakadályozására, detektálására, késleltetésére és elhárítására irányul; 46

47 Radiológiai fegyver: a piszkos bomba Radiológiai fegyver vagy piszkos bomba: Hagyományos robbanó/diszpergáló szerkezet + radioaktív töltet A piszkos bomba, a radiológiai diszperziós eszköz (angolul: Radiological Dispersion Device, RDD) Hatása: kontamináció Sajátossága, hogy a támadás következményei eltérőek tömegpusztító fegyverekétől: Kontamináció Károkozás Pánikkeltés (züllesztés) MEGKÜLÖNBÖZTETÉS: mass destruction = TÖPFE mass disruption = TÖMEGZÜLLESZTŐ FEGYVER Nincs jelentős romboló hatása.

48 A robbantás következménye: Kontamináció Külső sugárterhelés szempontjából nem jelentős Nem rögzített kontamináció veszélyei: szétterjedhet a szennyeződés inkorporálódhat!!! A piszkos bomba tehát NEM NUKLEÁRIS FEGYVER!

49 Po-210 A Polonium-210 felfedezése: 1897, Maria Curie és Pierre Curie Alapvető tulajdonságai: Alfa sugárzó, erősen radioaktív izotóp, a 10 Sv halálos dózishoz elegendő 1,94x10 7Bq, azaz 1,17x10-7 gramm Po Erősen toxikus anyag: 2,5 x szerese a HCN-nak A Po-210 alkalmazása Litvinyenko ellen azt igazolta, hogy az R(+C) első éles bevetése merőben megváltoztatta a korábbi felfogásunkat: nem a rombolás a cél, hanem a kontamináció, és a pusztítás, az alkalmazása egyszerűbb, mint gondoltuk, a hatása pedig messze felülmúlja a valaha is elképzelhetőnek tartott mértéket, különösen, ha a kémiai toxicitással kombinálják azt, a fejlett, civilizált világ szolgáltatja a terrorista világ számára az eszközárat és a mintát a humánus alkalmazás legcélszerűbb módjára

50 A védekezés elemei Felkészülés a védekezésre: Megelőzés Elhárítás helyreállítás Nukleáris- és radiológiai balesetelhárítási rendszer elemei Tapasztalatok (cselekmények és válaszok) Cselekvési terv Képzés, Gyakorlatok

51 Labor összemérési gyakorlat A gyakorlat tárgya (volt): mozgó radiológiai laboratóriumok és sugárvédelmi mérőkocsik összemérési gyakorlata A gyakorlat célja (volt): felkészülés a évi Nemzeti Nukleáris Balesetelhárítási Rendszergyakorlatra a különböző tárcákhoz tartozó mozgó radiológiai laboratóriumok és sugárvédelmi mérőkocsik együttműködésének megteremtése

52 Mobil radiológiai laboratóriumok KFKI AEKI OÉVI GAMMA ZRT OSSKI SEÜ LAB OKF FPVI PAZRT HAVÁRIA

53 Útvonal felderítés

54 Légi Sugárfelderítés

55 Sugárforrások keresése

56 A mobil egységek összehangolásának lehetőségei rendszeres gyakorlatoztatás az eredmények gyors leadásával a problémás mérési módszerek fejlesztése jelentési formátumok egységesítése megoldandó feladatok referencia terület létrehozása útvonal monitoring feladatokhoz in-situ gamma-spektrometriához az alkalmazott mérési módszerek felülvizsgálata in-situ gsp. kiértékelés felületi szennyezettség mérés szennyezett minta mérés kommunikáció!!!

57 ZMNE Katonai Műszaki Doktori Iskola Nukleáris PhD kutatási témák (1/4) 1. Pintér István alez.: A járműfedélzeti sugár-szintmérés elvei és gyakorlati megvalósításuk harctevékenység illetve nukleáris baleset elhárítás során Dr.habil. Vincze Árpád 2002/11/08 20/ Lévai Zoltán ezds.: Magyarország ipar-politikája és annak környezeti és ipari bizton-sági összefüggései, különös tekintettel a vegyikatasztrófák és nukleáris balesetek megelőzésére Prof.Dr. Halász László 2003/03/14 33/ Gyulai Gábor alez. A Magyar Honvédség személyi dozimetriai rendszerének korszerűsítése Prof.Dr. Halász László 2003/03/14 34/ Csurgai József mk. alez.: Nukleárisbaleset-elhárítás és vegyi katasztrófák összefüggés-rendszerének tudományos vizsgálata Dr. habil. Vincze Árpád 2003/11/13 38/972

58 ZMNE Katonai Műszaki Doktori Iskola Nukleáris PhD kutatási témák (2/4) 23. Horváth Kristóf Csaba: Forrástag meghatározása a kibocsátást megelőzően reaktorbalesetek esetén Dr. Solymosi József DSc 2006/03/14 28/ Zhu Ruichen ezds.: A Kínai Népköztársaság szerepvállalása a nukleáris fegyverek elterjedésének megakadályozásában a világon, különösen a Távol-Keleten. Dr. Solymosi József DSc 2006/03/14 34/ Kátai-Urbán Lajos Dr.: pv. alez: Az ipari balesetek országhatáron túli hatásai elleni védekezés megelőzési, tájékoztatási, felkészülési és balesetelhárítási alkalmazási feltételeinek értékelése és fejlesztése Dr. Solymosi József DSc 2006/09/ /11/ Dr. Rónaky József Az atomenergia hazai alkalmazásának biztonságát szolgáló eljárások kutatása Dr. Solymosi József DSc 2007/06/ /11/ Bujtás Tibor: Sérült fűtőelemek eltávolításának sugárvédelmi tervezése és végrehajtása a Paksi Atomerőműben Dr. Solymosi József DSc 2007/06/ /11/07

59 ZMNE Katonai Műszaki Doktori Iskola Nukleáris PhD kutatási témák (3/4) 57 Sági László Dr.: A hazai nukleáris létesítmények környezeti következményeinek analízise Dr. Vincze Árpád 2007/10/ /11/ Eigemann József Gábor: Aeroszol és gáztisztító szűrők minősítése a Paksi Atomerőmű technológiai rendszereiben. Dr. Vincze Árpád 2008/10/ /11/11 83 Janik Zoltán pv. Alez. A nukleáris balesetet követő kárelhárítás hatékonyságát, biztonságát növelő eljárások és eszközrendszerek kutatása, fejlesztése Dr. Vincze Árpád egyetemi docens, CSc 2009/06/ /11/ Antalicz-Gergelics Natália tü. Szds.: A lakosság nukleáris védelmének területi és helyi szintű vizsgálata a Paksi Atomerőmű környezetében Dr. habil. Grósz Zoltán, PhD 2009/10/ /11/ Petőfi Gábor: Radioaktív anyaggal elkövetett szándékos károkozás hatásainak vizsgálata, következményeinek elhárítására való felkészülés Dr. Solymosi József DSc 2010/02/ /03/ től: Tudományszakonként: I. 2; II. 23; III. 21; IV 56. Összesen.: 100 fő

60 ZMNE Katonai Műszaki Doktori Iskola Nukleáris PhD kutatási témák (4/4) Képzésben lévők Molnár Kolos: A nukleáris terrorizmus lehetséges eszközei és az ellenük való védekezés módszerei Vizsgakötelezettségének eleget tett. (Solymosi J.) Macsuga Géza: Nukleáris veszélyhelyzeti zónák méretének megalapozása korszerű tudományos módszerekkel Vizsgakötelezettségének eleget tett. (Solymosi J.) Herczog Edit : Az EU atomenergetikai programja jövőképének kutatása Vizsgakötelezettségének eleget tett. (Solymosi J.) Ormai Péter dr:. A hazai radioaktívhulladék-tárolók hosszú távú biztonságának műszaki megalapozó kutatása (Solymosi J.) Cserháti András: Sérült üzemanyag kezelése a Paksi Atomerőműben (Solymosi J.)

61 A Föld lakosságát átlagosan érő sugárterhelés eredete Forrás:

62 Köszönöm a figyelmet! Bolyai János Katonai Műszaki Kar Katonai Műszaki Doktori Iskola Zrínyi Miklós Nemzetvédelmi solymosi.jozsef@zmne.hu Egyetem